СОЗДАНИЕ СУПЕРГИДРОФОБНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

  • Г. О. Турешова Казахский национальный университет им. аль-Фараби
Ключевые слова: гидрофобность, краевые углы, нанодисперсия, шероховатость, нанокомпозиты

Аннотация

Рассмотрены основные области практического применения супергидрофобных материалов и теоретические основы их создания. Исследованы возможности получения различных гидрофобных покрытий с высокими краевыми углами смачивания на поверхности, а также рассмотрены различные факторы, определяющие условия смачивания таких поверхностей. Показаны способы получения многомодальной шероховатости на поверхности путём осаждения смачивающих плёнок нанодисперсий. Представлены отдельные методы, используемые для создания супергидрофобных нанокомпозитных покрытий с заданными структурой и топологией.

Литература

1.Л.Б.Бойнович, А.М.Емельяненко. Гид-рофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применение. Успехи хи-мии, 77(7), 2008, с.619-638.
2.Л.Б.Бойнович,А.М.Емельяненко. Пленки алканов на воде. Изв.АН.Серия хим., 2008, 256-266.
3.Л.Б. Бойнович, А.М. Емельяненко,А.М. Музафаров, А.М.Мышковский, А.С. Па-шинин, А.Ю. Цивадзе, Д.И. Ярова. Создание покрытий для придания супергидрофобных свойств поверхности силиконовых резин. //Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3. - №9–10. – С. 100-105.
4.С.В.Гнеденков,В.С. Егоркин, С.Л.Синебрюхов, И.Е Вялый, А.М.Емельяненко, Л.Б.Бойнович. Супергид-рофобные защитные покрытия на сплаве алю-миния// Вестник ДВО РАН. 2014. № 2, 52-61
5.В.С. Егоркин. Электрохимическиесвойства покрытий на алюминии // Вестн. ДВО РАН. 2007. № 2, С. 158–162.
6.С.Л. Синебрюхов, С.В.Гнеденков,Т.М.Скоробогатова, В.С. Егоркин. Особенно-сти поведения защитных покрытий на сплавах титана. I. Свободная коррозия в растворе хло-рида натрия // Коррозия: материалы, защита. 2005, № 10, С. 19–25.
7.С.В.Гнеденков, В.С.Егоркин, С.Л. Си-небрюхов, И.Е. Вялый, А.С.Пашинин, А.М. Емельяненко, Л.Б. Бойнович. Супергидрофоб-ные композиционные покрытия на поверхно-сти магниевого сплава // Вестн. ДВО РАН, 2013. № 5. С. 3–11.
8.С.Л. Синебрюхов, М.В.Сидорова,В.С.Егоркин, П.М.Недозоров, А.Ю. Устинов, С.В. Гнеденков. Антикоррозионные, анти-фрикционные покрытия на магниевых сплавах для авиации // Вестн. ДВО РАН, 2011, № 5, С. 95–105.
9.Л.Б.Бойнович. Супергидрофобные по-крытия – новый класс полифункциональных материалов. Вестник Российской АН, т.8, №1, 2013, с.10-22.
10.K.K.S.Lau, J.Bico, K.K.B. Teo,M.Chhowalla, G.A.J.Amaratunga, W.I.Milne, G.H.McKinley, K.K.Gleason. Superhydrofhobic Carbon Nanotube Forests. Nano Lett., 3, 1701-1705, 2003.
11.I.Woodward,W.C.E.Schofield, V.Roucoules, J.P.S.Badyal. Super-hydrophobic Surfaces Produced by Plasma Fluorination of Polybutadiene Films. Langmuir, 19, 3432-3438, 2003
12.A.Nakajima, K.Hashimoto, T.Watanabe,K.Takai, G.Yamauchi, A.Fujishima. Transparent Superhydrophobic Thin Films with Self-Cleaning Properties. Langmuir, 16, 7044, 2000
13. A.Nakajima, A.Fujishima, K.Hashimoto, T.Watanabe. Preparation of Trans-parent Superhydrophobic Boehmite and Silica Films by Sublimation of Aluminium Acetylacetoonate. Adv.Mater., 16, 1365, 1999
14. D.Oner, N.J.McCarthy. Ultrahydrophobic Surfaces. Effects of Topogra-phy Length Scales on Wettability. Langmuir, 16, 7777, 2000
15.B.He, N.A.Patankar, J.Lee, MultipleEquilibrium Droplet Shapes and Design Criterion for Rough Hydrophobic Surfaces. Langmuir, 19, 4999, 2003
16.L.Barbieri, E. Wagner, P.Hoffman. Wa-ter Wetting Transition Parameters of Perfluorinated Substrates with Periodically Dis-tributed Flat-Top Microscale Obstacles. Lang-muir,23, 1723, 2007
17.E.Martines, K.Seunarine, H.Morgan,N.Gadegaard, C.D.Wilkinson, M.Riehle. Superhydrophobicity and Superhydrophilicity of Regular Nanopatterns. Nano Lett., 5, 2097, 2005
18.M.Ferrari, F.Ravera, L.Liggieri. Surfac-tants adsorption at hydrophobic and superhydrophobic solid surfaces. Appl.Phys.Lett., 88, 203125, 2006
19.Levesque A, Binh VT, Semet V, GuillotD, Fillit RY, Brookes MD, et al. Mono disperse carbon nanopearls in a foam-like arrangement: a new carbon nano-compound for cold cathodes. // Thin Solid Films, - 2004. № 464–465, Р. 308 - 314.
20.Sen S, Puri IK. Flame synthesis of car-bon nanofibers and nanofiber composites contain-ing encapsulated metal particles //Nanotechnology, 2004. №15(3), - Р. 264 - 268.
21.Naha S., Sen S., Puri IK. Flame synthe-sis of superhydrophobic amorphous carbon sur-faces // Carbon. - 2007. - Vol.45 - Р. 1696 - 1716.
22 17.Robertson J. Diamond – likeamorphous carbon // Mater Sci Eng R, - 2002. V. 379(4-6), - P. 129 -281.
23.Sayangdev Naha, Swarnendu Sen,Ishwar K. Puri. Flame synthesis of superhydrophobic amorphous carbon surfaces. // Carbon, - 2007. – V. 45 – P. 1969 – 1716.
24.Zhou Y, Wang B, Song X, Li E, Li G,Zhao S, Yan H. Control over the wettability of amorphous carbon films in a large range from hydrophilicity to super hydrophicity // Applied Surfaces Science. – 2006. № 253 (5), - P. 2690-2694.
25.Mazumdera Sonal, Ghoshb Suvojit andPuri Ishwar K. Nonpremixed Flame Synthesis of Hydrophobic Carbon Nanostructured Surfaces, Virgina 24061, USA. – P. 14
26. Мансуров З. А. Сажеобразование в процессах горения: обзор//Физика горения и взрыва. 2005. Т. 41, № 6. С. 137–156.
27.Нажипкызы М, Мансуров З.А., Пури И.К., Лесбаев Б.Т., Шабанова Т.А., Цыганов И.А. Получение супергидрофобной углерод-ной поверхности при горении пропана //Нефть и газ. - 2010. - №5. – С. 27 - 33.
28.Mansurov Z.A., Nazhipkyzy M., Lesbayev B.T., Prikhodko N.G., Auyelkhankyzy M., Puri I.K. Synthesis Of Superhydrophobic Carbon Surface During Combustion Propane // Eurasian Chemico-Technological Journal. – 2012. – Vol. 14, № 1 . – Р. 19-23.
29.Mansurov Z.A., Nazhipkyzy M., Lesbayev B.T., Prikhodko N.G., Chernoglazova T.V., Chenchik D.I., Smagulova G.Т. Synthesis at Superhydrophobic Soot Flames and its Applied Aspects // World (Intern) Conf. on Carbon. - Kra-kow, Poland, 2012. – P. 68.
30.Nazhipkyzy M., Lesbayev B.T., Mansurov Z.A., Arapova A.K., Baidaulova D.K., Solovyova M.G., Prikhodko N.G. Creation based on superhydrophobic soot waterproofing materials obtained in flames // Advanced Materials Re-search. – 2012. – Vol. 535-537. – Р. 1437-1440.
31.Нажипкызы М., Соловьева М.Г., Бак-кара А.Е., Смагулова Г.Т., Турешева Г.О., Лес-баев Б.Т., Приходько Н.Г., Алиев Е.Т., Мансу-ров З.А. Получение гидрофобного песка на ос-нове сажи // VII Международный симпо-зиум «Физика и химия углеродных мате-риалов / Наноинженерия». – Алматы, 2012. – С. 98-10.
32. М.Нәжіпқызы, Б.Т.Лесбаев, З.А.Мансуров, Г.О.Төрешева, Д.А.Әлімбай. Гидрофобты күйенің түзілу шарттары. Изв.НАН РК, серия химии и технологии, №2, 2015, с.86-94
Опубликован
2017-12-28
Раздел
Статьи